(57)【要約】【課題】  コストが増大することなく、形状変形が少なくレンズ面形状の設計値からのずれの小さい高精度なプラスチックレンズを得る。【解決手段】  長尺な矩形状断面のプラスチックレンズであって、断面形状の光線透過方向に直交する幅寸法の最大値をｄ、光線透過方向に平行な高さ寸法の最大値をｈとした場合に、断面寸法の比（ｈ／ｄ）が長尺方向に沿って連続的に変化しかつ（ｈ／ｄ＞１）もしくは（ｈ／ｄ＜１）のうちいずれかを満たす断面形状を有する。【選択図】  図２
2005157125.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺な矩形状断面のプラスチックレンズであって、断面形状の光線透過方向に直交する幅寸法の最大値をｄ、光線透過方向に平行な高さ寸法の最大値をｈとした場合に、断面寸法の比（ｈ／ｄ）が長尺方向に沿って連続的に変化しかつ（ｈ／ｄ＞１）もしくは（ｈ／ｄ＜１）のうちいずれかを満たす断面形状を有することを特徴とするプラスチックレンズ。
【請求項２】
プラスチックレンズの光線透過範囲にて、断面寸法の比（ｈ／ｄ）が長尺方向に沿って連続的に変化しかつ（ｈ／ｄ＞１）もしくは（ｈ／ｄ＜１）のうちいずれかを満たすことを特徴とする請求項１記載のプラスチックレンズ。
【請求項３】
断面形状の光線透過方向に直交する幅寸法の最大値ｄが、リブ形状を含んだ寸法であることを特徴とする請求項１又は２記載のプラスチックレンズ。
【請求項４】
断面形状の光線透過方向に平行な高さ寸法の最大値ｈが、光線透過範囲の最大寸法であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項記載のプラスチックレンズ。
【請求項５】
断面形状の光線透過方向に直交する幅寸法の最大値ｄが、長尺方向に沿って連続的もしくは断続的に変化していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項記載のプラスチックレンズ。
【請求項６】
プラスチックの材質が非晶性高分子材料から形成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項記載のプラスチックレンズ。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項記載のプラスチックレンズは、溶融樹脂を金型内に射出充填し、冷却固化を行った後に金型から取り出すことにより得ることを特徴とするプラスチックレンズの形成方法。
【請求項８】
溶融樹脂を金型内に射出充填し、冷却固化を行った後に金型から取り出す際に、樹脂圧力が大気圧以下になっていることを特徴とする請求項７記載のプラスチックレンズの形成方法。
【請求項９】
請求項１乃至６のいずれか一項記載のプラスチックレンズを内蔵した光学走査機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、レーザビームプリンタ等の光走査機器に用いられる高精度なプラスチックレンズおびその形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザによる光走査を利用した画像機器（デジタル複写機、プリンタ、ファクシミリ装置など）の光書き込みユニットには、レーザービームの結像機能及び各種補正機能を有する矩形状断面のレンズが用いられている。
この矩形状断面のレンズは、現在製品のコストダウンの要求によりガラス製からプラスチック製へと変化し、また複数の機能を最小限の素子で補うため、そのレンズ面形状も球面のみならず複雑な非球面形状を有するようになってきている。更に、そのレンズ形状はレンズ厚が厚く、また長手方向でレンズ厚が一定ではない偏肉形状である場合が多くなってきている。このようなプラスチックレンズの製造方法としては、製造コストが安く大量生産に適した射出成形法を用いることが一般的となっている。射出成形法は、加熱溶融された樹脂材料を金型内に射出充填し、冷却固化させた後、金型から取り出してプラスチックレンズを得る方法である。
一方、近年の画像機器の高画質化に伴い、用いられるプラスチックレンズも、より高精度なものが要求されてきている。ところが、この高精度の要求に対して現状の射出成形法による製造方法では精度が不十分なことが明らかになってきた。
以下に、従来の射出成形法による成形例につき説明する。
ａレンズ形状：図１６の外観形状を有し図１７の断面形状を有する矩形状プラスチックレンズ
断面Ａ部−レンズ厚さ：３０ｍｍ、曲率半径：Ｒ１＝１８０ｍｍ、Ｒ２＝１００ｍｍ（曲率Ｃ１＝１／Ｒ１＝５．６×１０−３  Ｃ２＝１／Ｒ２＝１．０×１０−２）
断面Ｂ部−レンズ厚さ：８ｍｍ、曲率半径：Ｒ１＝２００ｍｍ、Ｒ２＝１２０ｍｍ（曲率Ｃ１＝１／Ｒ１＝５．０×１０−３  Ｃ２＝１／Ｒ２＝８．３×１０−３）
断面Ｃ部−レンズ厚さ：６ｍｍ、曲率半径：Ｒ１＝２２０ｍｍ、Ｒ２＝１５０ｍｍ（曲率Ｃ１＝１／Ｒ１＝４．５×１０−３  Ｃ２＝１／Ｒ２＝６．７×１０−３）
レンズ幅８ｍｍ（レンズ長手方向に一定）
ｂ樹脂材料：シクロオレフィンポリマー（日本ゼオン（株）製Ｚｅｏｎｅｘ（商品名））
ｃ成形法：射出成形法
ｄ成形条件：シリンダ温度２９０℃、射出圧力６０Ｍｐａ、成形サイクル４５０ｓ
以上の条件で得られたプラスチックレンズのレンズ面形状測定結果を図１８に示す。この結果は、レンズ長手方向の各断面における曲率Ｃ（＝１／曲率半径）の設計値に対するずれ量ΔＣを示している。大部分は設計値通りにできているが、断面Ｂの部分で局所的に設計値からのずれ量が大きくなっている。
【特許文献１】特開２００３−８４１０３公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
図１８での断面Ｂ周辺での設計値からのずれ量ΔＣが大きくなる原因を解析した。以下に成形プロセスに沿って説明する。
溶融樹脂を、ヒータ、油などの温度調節手段（図示せず）により温度制御された金型のキャビティ内に射出充填する。樹脂と金型には温度差があるため、樹脂は金型に接する面から金型温度に近づくように冷却される。しかし、樹脂の熱伝導率は非常に小さいため、金型に接している面とキャビティ中心部とでは温度差が生じる。図１９に各断面における樹脂の冷却の様子を模式的に示した。色の濃淡で濃い部分すなわちキャビティの中心部ほど温度が高いことを示している。この時、樹脂の金型に接している面は金型面と密着して拘束されているため、樹脂の冷却が進むにつれて、熱応力が働くようになる。
また、図２０に各断面Ａ、Ｂ、Ｃの中心位置（Ｐ、Ｑ、Ｒ）における温度の時間に対する変化の様子を示す。断面ＣのＲ点が最も熱容量が小さいため、急激に冷却が進み、短時間にて最初に金型温度とほぼ同じ温度になる。それに対して、断面ＡのＰ点では最も熱容量が大きいため、冷却がゆっくり進み、金型温度とほぼ同じ温度になるまでの時間が長くかかる。
【０００４】
ところで、樹脂は粘弾性的な力学的性質を有しており、その一つとして応力緩和という現象が生じる。この応力緩和を図２１、図２２のばね、ダッシュポットの単純な一次元モデルにより説明する。
（１）応力緩和が生じる場合（図２１参照）
ａ溶融樹脂が金型内に充填された状態（端部は金型壁面に拘束された状態）
ｂ樹脂が冷却されて収縮が開始してばねが伸びた状態
ｃ応力緩和が生じてダッシュポットが移動することによりばねが縮んだ状態
ｄ金型から樹脂を取り出した状態（端部の拘束をはずした状態）
この場合、応力緩和が生じているため、樹脂内部に熱応力は蓄積していない。
よって、端部の拘束をはずしても形状変形は生じない。
（２）応力緩和が生じない場合（図２２参照）
ａ溶融樹脂が金型内に充填された状態（端部は金型壁面に拘束された状態）
ｂ樹脂が冷却されて収縮が開始してばねが伸びた状態
ｃ応力緩和が生じずダッシュポットが移動しないためばねが伸びたままの状態
ｄ金型から樹脂を取り出した状態（端部の拘束をはずした状態）
この場合、応力緩和が生じていないため、樹脂内部に熱応力が蓄積されたままとなる。
よって、端部の拘束をはずすと形状変形が生じてしまう。
そして、この応力緩和の生じ易さの程度は、同じ樹脂であれば、その温度と時間によって決まる。つまり、樹脂が高い温度で液体に近い状態の方が応力緩和は生じやすく、熱応力は発生しない。逆に温度が低く固体に近い状態の方は応力緩和が生じにくく、熱応力が大きくなる。また、同じ温度でも長い時間保持されることにより応力緩和が進行する。すなわち、樹脂温度が低い場合、短時間の温度変化の場合、応力緩和が生じにくく形状変形が生じ易い。
以上の樹脂の粘弾性的性質を考慮した上で、金型内における樹脂の熱応力の発生状態を示すと図２３のようになる。図２０の樹脂温度変化より、断面ＡのＰ点が、断面ＢのＱ点、断面ＣのＲ点に比べると高い温度に長時間保持されている。よって応力緩和がおきやすく熱応力が小さくなる。この場合、熱応力は樹脂の温度高い中心部に向かって発生する。
【０００５】
次に、図２４に示すように熱応力を分解して考える。レンズ面の形状変形に作用する成分と作用しない成分に分解する。レンズ面に平行方向の力はレンズ面の形状変形にほとんど寄与しないが、レンズ面に垂直方向の力はレンズ面の形状変形に大きく寄与する。この形状変形に作用する力により、レンズ面の曲率が変化する。
図２５に、金型から取り出し後の形状変形の様子を示す。断面Ａの熱応力は応力緩和により小さくなっているため、形状変形に作用する力は小さく、形状変形が小さい。断面Ｃは、応力緩和は小さいため熱応力が大きいが、熱応力の方向が形状変形に作用しない成分が大部分であるため、形状変形が小さい。断面Ｂは、応力緩和と熱応力の方向から算出すると、最も形状変形に寄与する力が大きくなり、形状変形が大きくなる。
図２６では、高さｈ幅ｄとしたとき、レンズの断面寸法比（ｈ／ｄ）と曲率の設計値からのずれ量ΔＣの関係を示す。断面寸法比（ｈ／ｄ）が１のところでマイナス方向に最も大きいピークを持ち、断面寸法比（ｈ／ｄ）＜１と断面寸法比（ｈ／ｄ）＞１で急激に設計値からのずれが小さくなる。
以上の検討結果より、レンズ厚さｈとレンズ幅ｄとのレンズの断面の寸法比（ｈ／ｄ）が１のところで、急激な設計値からのずれが生じてしまうため、図１のような矩形状プラスチックの場合は、レンズ面形状の設計値からのずれが大きく、要求精度に対して不十分になってしまう。
このレンズ面の設計値からのずれを低減する方法として、特許文献１に示すようにレンズの断面形状を、高さをＴ１、平均幅をＴ４とした場合に、Ｔ４／Ｔ１＜１を満たすような単純な四角形の形状にすることによって、最終成形品の形状精度を予測し易くし、予測した変形量をキャンセルする形状の金型を作製して、成形を行うことにより高精度なレンズを得る方法がある。
すなわち、レンズ面の設計値からのずれをキャンセルするような金型を作製し成形を行うことにより、成形後のレンズ面形状が設計値になるようにする方法である。しかし、この方法は、一度成形を行ってから金型形状を決めるため、予備実験を実施しなければならず、時間と工数がかかりコストが増大する欠点がある。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、コストが増大することなく、形状変形が少なくレンズ面形状の設計値からのずれの小さい高精度なプラスチックレンズを得るとともにこの形成方法及びこのプラスチックレンズを内蔵した光学走査機器の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１にかかる発明は、長尺な矩形状断面のプラスチックレンズであって、断面形状の光線透過方向に直交する幅寸法の最大値をｄ、光線透過方向に平行な高さ寸法の最大値をｈとした場合に、断面寸法の比（ｈ／ｄ）が長尺方向に沿って連続的に変化しかつ（ｈ／ｄ＞１）もしくは（ｈ／ｄ＜１）のうちいずれかを満たす断面形状を有することを特徴とする。
また、請求項２にかかる発明は、請求項１にかかる発明において、プラスチックレンズの光線透過範囲にて、断面寸法の比（ｈ／ｄ）が長尺方向に沿って連続的に変化しかつ（ｈ／ｄ＞１）もしくは（ｈ／ｄ＜１）のうちいずれかを満たすことを特徴とする。
また、請求項３にかかる発明は、請求項１又は２にかかる発明において、断面形状の光線透過方向に直交する幅寸法の最大値ｄが、リブ形状を含んだ寸法であることを特徴とする。
また、請求項４にかかる発明は、請求項１乃至３のいずれかにかかる発明において、断面形状の光線透過方向に平行な高さ寸法の最大値ｈが、光線透過範囲の最大寸法であることを特徴とする。
また、請求項５にかかる発明は、請求項１乃至４のいずれかにかかる発明において、断面形状の光線透過方向に直交する幅寸法の最大値ｄが、長尺方向に沿って連続的もしくは断続的に変化していることを特徴とする。
また、請求項６にかかる発明は、請求項１乃至５のいずれかにかかる発明において、プラスチックの材質が非晶性高分子材料から形成されていることを特徴とする。
また、請求項７にかかる発明は、請求項１乃至６のいずれか一項記載のプラスチックレンズは、溶融樹脂を金型内に射出充填し、冷却固化を行った後に金型から取り出すことにより得ることを特徴とする。
また、請求項８にかかる発明は、請求項７にかかる発明において、溶融樹脂を金型内に射出充填し、冷却固化を行った後に金型から取り出す際に、樹脂圧力が大気圧以下になっていることを特徴とする。
また、請求項９にかかる発明は、請求項１乃至６のいずれか一項記載のプラスチックレンズを内蔵した光学走査機器を特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１にかかる発明によれば、断面形状の光線透過方向に直交する幅寸法の最大値をｄ、光線透過方向に平行な高さ寸法の最大値をｈとした時、断面寸法の比（ｈ／ｄ）が１の場合に、レンズ面の形状が最も設計値からずれる。そこで、（ｈ／ｄ＞１）もしくは（ｈ／ｄ＜１）のうち、一方のみを満足させることにより、設計値からのずれの小さい高精度なプラスチックレンズをコストアップなしに得ることができる。
また、請求項２にかかる発明によれば、プラスチックレンズの光線透過範囲において、断面寸法の比（ｈ／ｄ）が、（ｈ／ｄ＞１）もしくは（ｈ／ｄ＜１）のうち、一方のみを満足していることにより、光線透過範囲内の領域が、レンズ面の設計値からのずれの小さい領域となり、結果的に高精度なプラスチックレンズを得ることができる。
また、請求項３にかかる発明によれば、強度不足による変形を防止することができレンズの取り扱いが容易になるリブを有しているプラスチックレンズを対象として、高精度なレンズを得ることができる。
【０００８】
また、請求項４にかかる発明によれば、断面形状の光線透過方向に平行な高さ寸法の最大値ｈが、光線透過範囲の最大寸法であることにより、設計値からのずれの小さい高精度なプラスチックレンズを得ることができる。
また、請求項５にかかる発明によれば、断面形状の光線透過方向に直交する幅寸法の最大値ｄを、レンズの長尺方向に沿って連続的もしくは断続的に変化させることにより、レンズ面形状、肉厚の制約があっても、断面寸法の比（ｈ／ｄ）が１となる場合を回避することができる。その結果、レンズ面の設計値からのずれの小さい高精度なプラスチックレンズを得ることができる。
また、請求項６にかかる発明によれば、プラスチックレンズが非晶性高分子材料から形成されていることにより、十分な透過率を確保することができ、必要な光学性能を満足することができる。
また、請求項７にかかる発明によれば、高精度なプラスチックレンズを、溶融樹脂を金型内に射出充填し、冷却固化を行った後に金型から取り出す方法により得ることにより、生産性良く高精度なプラスチックレンズを得ることができる。
また、請求項８にかかる発明によれば、プラスチックレンズを、溶融樹脂を金型内に射出充填し、冷却固化を行った後に金型から取り出す際に、樹脂圧力が大気圧以下になっていることにより、離型後の樹脂圧力の開放による変形が無く、高精度なプラスチックレンズを得ることができる。
また、請求項９にかかる発明によれば、請求項１殻のいずれかのプラスチックレンズを内蔵することにより、高精度な光学走査機器を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかるプラスチックレンズの最良な実施の形態を詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態にかかるプラスチックレンズの概略構成である。
第１実施形態のプラスチックレンズのレンズ形状、樹脂材料、成形法、成形条件を以下に示す。
ａレンズ形状：図１の外観形状を有し図２の断面形状を有する矩形状プラスチックレンズ
断面Ａ部−レンズ厚さ：２２．５ｍｍ、曲率半径：Ｒ１＝６０ｍｍ、Ｒ２＝５０ｍｍ（曲率Ｃ１＝１／Ｒ１＝１．７×１０−２  Ｃ２＝１／Ｒ２＝２．０×１０−２）
断面Ｂ部−レンズ厚さ：７．５ｍｍ、曲率半径：Ｒ１＝１９０ｍｍ、Ｒ２＝１１０ｍｍ（曲率Ｃ１＝１／Ｒ１＝５．３×１０−３  Ｃ２＝１／Ｒ２＝９．１×１０−３）
レンズ幅７．０ｍｍ（レンズ長手方向に一定）
レンズ断面形状の断面寸法比（ｈ／ｄ）１．０７＜ｈ／ｄ＜３．２２
Ｒ１面：凹面、Ｒ２面：凸面
ｂ樹脂材料：シクロオレフィンポリマー（日本ゼオン（株）製Ｚｅｏｎｅｘ）
ｃ成形法：射出成形法
ｄ成形条件：シリンダ温度２９０℃、金型温度１３５℃、射出圧力６０Ｍｐａ、成形サイクル３００ｓ
以上の条件で得られたプラスチックレンズのレンズ面形状測定結果を図３に示す。この結果は、レンズ長手方向の各断面における曲率Ｃ（＝１／曲率半径）の設計値からのずれ量ΔＣを示している。レンズ全域にわたって設計値通りにできている。これは前述したように、断面寸法比（ｈ／ｄ）が１で急激に曲率の変化を生じるため、断面寸法比（ｈ／ｄ）が１にならないように幅寸法を選定したためである。このレンズ形状にすることによってコストアップ無しに高精度なプラスチックレンズを得ることができた。
（第２の実施形態）
【００１０】
図４は、本発明の第２の実施形態にかかるプラスチックレンズの概略構成である。
第２実施形態のプラスチックレンズのレンズ形状、樹脂材料、成形法、成形条件を以下に示す。
ａレンズ形状：図４の外観形状を有し図５の断面形状を有する矩形状プラスチックレンズ
断面Ａ部−レンズ厚さ：８ｍｍ、曲率半径：Ｒ１＝１２０ｍｍ、Ｒ２＝１００ｍｍ（曲率Ｃ１＝１／Ｒ１＝８．３×１０−３  Ｃ２＝１／Ｒ２＝１．０×１０−２）
断面Ｂ部−レンズ厚さ：２ｍｍ、曲率半径：Ｒ１＝１５０ｍｍ、Ｒ２＝１２０ｍｍ（曲率Ｃ１＝１／Ｒ１＝６．７×１０−３  Ｃ２＝１／Ｒ２＝８．３×１０−３）
レンズ幅１０ｍｍ（レンズ長手方向に一定）
レンズ断面形状の断面寸法比（ｈ／ｄ）０．２＜ｈ／ｄ＜０．８
Ｒ１面：凹面、Ｒ２面：凸面
レンズ面端部に突起有り
ｂ樹脂材料：シクロオレフィンポリマー（日本ゼオン（株）製Ｚｅｏｎｅｘ）
ｃ成形法：射出成形法
ｄ成形条件：シリンダ温度２９０℃、金型温度１３５℃、射出圧力４０Ｍｐａ、成形サイクル４００ｓ
以上の条件で得られたプラスチックレンズのレンズ面形状測定結果を図６に示す。この結果は、レンズ長手方向の各断面における曲率Ｃ（＝１／曲率半径）の設計形状からのずれ量ΔＣを示している。レンズ全域にわたって設計値通りにできている。これも前述したように、断面寸法比（ｈ／ｄ）が１で急激に曲率の変化を生じるため、断面寸法比（ｈ／ｄ）が１にならないように幅寸法を選定したためである。また、レンズ面端部の突起により、取り扱い時にレンズ面に接触しにくくなり、扱い易くなる。
（第３の実施形態）
【００１１】
図７は、本発明の第３の実施形態にかかるプラスチックレンズの概略構成である。
第３実施形態のプラスチックレンズのレンズ形状、樹脂材料、成形法、成形条件を以下に示す。
ａレンズ形状：図７の外観形状を有し図８の断面形状を有する矩形状プラスチックレンズ
断面Ａ部−レンズ厚さ：５．０ｍｍ、曲率半径：Ｒ１＝１１０ｍｍ、Ｒ２＝６８ｍｍ（曲率Ｃ１＝１／Ｒ１＝９．１×１０−３  Ｃ２＝１／Ｒ２＝１．５×１０−２）
断面Ｂ部−レンズ厚さ：３．０ｍｍ、曲率半径：Ｒ１＝９８ｍｍ、Ｒ２＝１１８ｍｍ（曲率Ｃ１＝１／Ｒ１＝１．０×１０−３  Ｃ２＝１／Ｒ２＝８．５×１０−３）
レンズ幅１０ｍｍ（レンズ長手方向に一定）
レンズ断面形状の断面寸法比（ｈ／ｄ）０．３＜ｈ／ｄ＜０．５
Ｒ１面：凸面、Ｒ２面：凸面  側面に抜き勾配有り
ｂ樹脂材料：シクロオレフィンポリマー（日本ゼオン（株）製Ｚｅｏｎｅｘ）
ｃ成形法：射出成形法
ｄ成形条件：シリンダ温度２９０℃、金型温度１３５℃、射出圧力８０Ｍｐａ、成形サイクル２５０ｓ
以上の条件で得られたプラスチックレンズのレンズ面形状測定結果を図９に示す。この結果は、レンズ長手方向の各断面における曲率Ｃ（＝１／曲率半径）の設計形状からのずれ量ΔＣを示している。レンズ全域にわたって設計値通りにできている。これも前述したように、断面寸法比（ｈ／ｄ）が１で急激に曲率の変化を生じるため、断面寸法比（ｈ／ｄ）が１にならないように幅寸法を選定したためである。また、抜き勾配を設けてあることにより金型からレンズを離型するときの抵抗が少なくレンズ面形状を維持することができ、高精度なプラスチックレンズを得ることができる。
（第４の実施形態）
【００１２】
図１０は、本発明の第４の実施形態にかかるプラスチックレンズの概略構成である。
第４実施形態のプラスチックレンズのレンズ形状、樹脂材料、成形法、成形条件を以下に示す。
ａレンズ形状：図１０の外観形状を有し図１１の断面形状を有する矩形状プラスチックレンズ
断面Ａ部−レンズ厚さ：５．０ｍｍ、曲率半径：Ｒ１＝１１０ｍｍ、Ｒ２＝６８ｍｍ（曲率Ｃ１＝１／Ｒ１＝９．１×１０−３  Ｃ２＝１／Ｒ２＝１．５×１０−２）
断面Ｂ部−レンズ厚さ：３．０ｍｍ、曲率半径：Ｒ１＝９８ｍｍ、Ｒ２＝１１８ｍｍ（曲率Ｃ１＝１／Ｒ１＝１．０×１０−３  Ｃ２＝１／Ｒ２＝８．５×１０−３）
レンズ幅１５ｍｍ（リブ寸法含む）
レンズ断面形状の断面寸法比（ｈ／ｄ）０．２０＜ｈ／ｄ＜０．３３
Ｒ１面：凸面、Ｒ２面：凸面  リブ有り
ｂ樹脂材料：シクロオレフィンポリマー（日本ゼオン（株）製Ｚｅｏｎｅｘ）
ｃ成形法：射出成形法
ｄ成形条件：シリンダ温度２９０℃、金型温度１３５℃、射出圧力４０Ｍｐａ、成形サイクル４００ｓ
以上の条件で得られたプラスチックレンズのレンズ面形状測定結果を図１２に示す。この結果は、レンズ長手方向の各断面における曲率Ｃ（＝１／曲率半径）の設計形状からのずれ量ΔＣを示している。レンズ全域にわたって設計値通りにできている。これも前述したように、断面寸法比（ｈ／ｄ）が１で急激に曲率の変化を生じるため、断面寸法比（ｈ／ｄ）が１にならないように幅寸法を決定したためである。リブを有していることにより強度不足による変形を防止することができる。また、レンズ面の取り扱いが容易になる。
（第５の実施形態）
【００１３】
図１３は、本発明の第５の実施形態にかかるプラスチックレンズの概略構成である。
第５実施形態のプラスチックレンズのレンズ形状、樹脂材料、成形法、成形条件を以下に示す。
ａレンズ形状：図１３の外観形状を有し図１４の断面形状を有する矩形状プラスチックレンズ
断面Ａ部−レンズ厚さ：６．５ｍｍ、曲率半径：Ｒ１＝９０ｍｍ、Ｒ２＝１００ｍｍ（曲率Ｃ１＝１／Ｒ１＝１．０×１０−２  Ｃ２＝１／Ｒ２＝１．０×１０−２）
レンズ幅：９．０ｍｍ
断面Ｂ部−レンズ厚さ：３．０ｍｍ、曲率半径：Ｒ１＝２００ｍｍ、Ｒ２＝２２０ｍｍ（曲率Ｃ１＝１／Ｒ１＝５．０×１０−３  Ｃ２＝１／Ｒ２＝１４．５×１０−３）
レンズ幅：６．０ｍｍ
レンズ断面形状の断面寸法比（ｈ／ｄ）０．５０＜ｈ／ｄ＜０．７２
Ｒ１面：凸面、Ｒ２面：凸面
ｂ樹脂材料：シクロオレフィンポリマー（日本ゼオン（株）製Ｚｅｏｎｅｘ）
ｃ成形法：射出成形法
ｄ成形条件：シリンダ温度２９０℃、金型温度１３５℃、射出圧力５５Ｍｐａ、成形サイクル４００ｓ
以上の条件で得られたプラスチックレンズのレンズ面形状測定結果を図１５に示す。この結果は、レンズ長手方向の各断面における曲率Ｃ（＝１／曲率半径）の設計形状からのずれ量ΔＣを示している。レンズ全域にわたって設計値通りにできている。これも前述したように、断面寸法比（ｈ／ｄ）が１で急激に曲率の変化を生じるため、断面寸法比（ｈ／ｄ）が１にならないように、幅寸法をレンズの長尺方向に沿って連続的に変化させたためである。その結果、設計値からのずれが小さい、高精度なプラスチックレンズを得ることができた。
【産業上の利用可能性】
【００１４】
以上のように、本発明にかかるプラスチックレンズ、その形成方法及び光学走査機器は、簡単な製法でコストが低い高精度プラスチックレンズの製造に有用であり、特に、高精度な光学走査機器に適している。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態のプラスチックレンズの概略構成図である。
【図２】プラスチックレンズの断面図である。
【図３】設計値からのずれを示す線図である。
【図４】本発明の第２実施形態のプラスチックレンズの概略構成図である。
【図５】プラスチックレンズの断面図である。
【図６】設計値からのずれを示す線図である。
【図７】本発明の第３実施形態のプラスチックレンズの概略構成図である。
【図８】プラスチックレンズの断面図である。
【図９】設計値からのずれを示す線図である。
【図１０】本発明の第４実施形態のプラスチックレンズの概略構成図である。
【図１１】プラスチックレンズの断面図である。
【図１２】設計値からのずれを示す線図である。
【図１３】本発明の第５実施形態のプラスチックレンズの概略構成図である。
【図１４】プラスチックレンズの断面図である。
【図１５】設計値からのずれを示す線図である。
【図１６】従来説明のためのプラスチックレンズの概略構成図である。
【図１７】プラスチックレンズの断面図である。
【図１８】設計値からのずれを示す線図である。
【図１９】金型内の樹脂の冷却挙動を示す図である。
【図２０】金型内の樹脂温度変化を示す線図である。
【図２１】金型内の熱応力の緩和現象を示す模式図である。
【図２２】金型外での熱変形現象を示す模式図である。
【図２３】金型内の熱応力の発生を示す図である。
【図２４】熱変形の作用成分を示す説明図である。
【図２５】離型後の形状変形を示す断面図である。
【図２６】断面寸法比と設計値からのずれを示す線図である。
【符号の説明】
【００１６】
Ａ、Ｂ、Ｃ  プラスチックレンズの断面寸法
Ｒ１、Ｒ２  曲率半径
ｈ  レンズ高さ
ｄ  レンズ幅
ｄ’  光線透過範囲
【図１】
2005157125.tif 000003
【図２】
2005157125.tif 000004
【図３】
2005157125.tif 000005
【図４】
2005157125.tif 000006
【図５】
2005157125.tif 000007
【図６】
2005157125.tif 000008
【図７】
2005157125.tif 000009
【図８】
2005157125.tif 000010
【図９】
2005157125.tif 000011
【図１０】
2005157125.tif 000012
【図１１】
2005157125.tif 000013
【図１２】
2005157125.tif 000014
【図１３】
2005157125.tif 000015
【図１４】
2005157125.tif 000016
【図１５】
2005157125.tif 000017
【図１６】
2005157125.tif 000018
【図１７】
2005157125.tif 000019
【図１８】
2005157125.tif 000020
【図１９】
2005157125.tif 000021
【図２０】
2005157125.tif 000022
【図２１】
2005157125.tif 000023
【図２２】
2005157125.tif 000024
【図２３】
2005157125.tif 000025
【図２４】
2005157125.tif 000026
【図２５】
2005157125.tif 000027
【図２６】
2005157125.tif 000028